记录人生第一个Linux内核Patch被采纳的经历

最近运气不错，提交的一个关于 Linux 内核 SMMUv3 驱动的补丁（Patch）被采纳了。虽然只是一个边界条件的微调，但作为自己的第一个 Patch，过程还挺有意思的，中间也暴露出自己不少技术盲区。趁着记忆热乎，把这次经历和踩坑记录下来。

起因：发现一处“不合理”的重试逻辑

最近在看 smmuv3的驱动代码，drivers/iommu/arm/arm-smmu-v3/arm-smmu-v3.c。在读到 arm_smmu_init_one_queue() 这个初始化硬件队列的函数时，我注意到它的内存分配重试逻辑。

驱动在申请队列内存时，如果调用 dmam_alloc_coherent() 失败，会在一个循环里不断把队列大小减半（max_n_shift--）并重新尝试，直到成功或者尺寸小于一个页面。

原有的边界判断是这样的：

do { qsz = ((1 << q->llq.max_n_shift) * dwords) << 3; q->base = dmam_alloc_coherent(smmu->dev, qsz, &q->base_dma, GFP_KERNEL); if (q->base || qsz < PAGE_SIZE) break; q->llq.max_n_shift--; } while (1);

我当时下意识地认为，DMA 内存分配底层都是按页（PAGE_SIZE，通常 4KB）对齐的，单次分配不可能小于一个 Page。如果连一个 Page 大小的内存都申请失败了，再去减半尺寸重试，在逻辑上是冗余的；而且万一刚好赶上内存释放，重试小尺寸成功了，硬件就会配置成一个很小的队列，但实际上底层还是占用了整页内存，这不就导致性能降级和内存浪费吗？

我觉得这地方是个可以优化的点，于是就写了补丁发到了邮件列表。

https://lore.kernel.org/linux-iommu/tencent_F6E384A40D990A279B460A0CDE1927FDF509@qq.com

过程：大牛的现场教学

补丁发出去之后，很快收到了社区维护者的回复，整个过程对我来说是一次很好的技术“上课”。

首先是 ARM64 架构和 SMMU 的主要维护者 Will Deacon。他指出了我的一个低级错误：我当时在 Commit 签名里用了 LoserJL。Will 直接回复：“No pseudonyms, please.”（请不要用伪名）。内核社区是很严肃的，必须用真名（Real Name）提交，这是对代码终身负责的态度。这算是我在社区礼仪上踩的第一个坑。

接着，IOMMU 领域的资深专家 Robin Murphy 对我的技术理由提出了质疑。他指出：DMA API 本身并没有承诺分配的内存一定不小于 PAGE_SIZE。在某些特殊配置下（比如设备命中了 per-device 或全局的 coherent pool 内存池），分配小于一个 Page 的尺寸是完全可能的。而且，如果系统真的连 PAGE_SIZE 都拿不出来，后面的 stream table 大概率也会失败，驱动基本上就 Probe 失败了，所以不用太纠结 over-allocate（过度分配）的问题。

看到这里，我发现自己对 DMA API 的底层细节理解确实不够全面，想当然了。

就在我以为这个补丁要被拒绝的时候，Will Deacon 出来查了历史提交记录（commit d25f6ead162e），并在邮件里公开表示：Robin 说的没错，不过看了下当年的代码，这里确实是他自己把边界条件写错了，原本的设计意图就是到 PAGE_SIZE 为止。并说虽然我写的理由不太对，但改动本身是符合最初代码预期的。

提交 v2 patch的流程

既然maintainer认可了改动的核心方向，也指出了问题，我感觉这个patch被采纳的希望大增，我立刻调整心态准备了 v2 版本：

1. 把作者和签名改成了真名（Leo Jiang）。
2. 删掉了我之前写得比较累赘的代码注释。
3. 把原有的判断条件利落地改成了 qsz <= PAGE_SIZE。

- if (q->base || qsz < PAGE_SIZE) + if (q->base || qsz <= PAGE_SIZE) break;

但是这次发送的patch直接回复到了之前的邮件列表，过了几天收到Pranjal Shrivastava回复，指导我v2要以全新邮件形式发送，避免在社区讨论中被忽略。

v2 patch的applied

在Pranjal Shrivastava的指导下，我这才明白内核patch提交的基本流程与规范，随即感谢指导之后，以全新邮件发送了v2 patch。

https://lore.kernel.org/all/tencent_F13723B53F68DC857410D3DBE4F6C895C106@qq.com/

过了几天，收到了Will 发来的邮件，表示这个改动已经正式入库：Applied to iommu (arm/smmu/updates), thanks!。

至此，我人生的第一个patch被正式采纳了。

几点体会

这次提交的patch虽然只是一个边界条件的微调，但收获确实比预想的多：

1. 顶级维护者的严谨与胸怀。 大佬们在技术细节上非常敏锐，DMA 内存池那种边缘场景他们信手拈来。但同时他们也极其客观，即便我的理由说偏了，Will 发现是自己当年的手误后，依然非常大方地承认并帮忙推进合并。这种对事不对人、只看代码质量的氛围让人很舒服。
2. 对底层的敬畏。 写内核代码真的不能靠“我觉得”或者“通常情况下”。一个看似理所当然的常识，在复杂的体系结构和子系统交叉下，都可能有特例。以后看代码和提 Patch，理论功课还得做得更扎实。
3. 社区沟通要直白、严谨。 用真名、写清晰的 Commit Message、不加戏。

第一次内核提 Patch 顺利收尾，算是摸到了开源社区的门槛。以后继续努力，争取能提交一些更有含金量的patch。